Question

 如圖22所示為薄壁等長U型管，左管上端封閉，右管上端開口，管的橫截面積為S，內裝密度為的液體，右管內有一質量為m的活塞擱在固定卡口上，卡口與左管上端等高，活塞與管壁間無摩擦且不漏氣。當溫度為T₀時，左、右管內液面高度相等，兩管內空氣柱長度均為L（），壓強均為大氣壓強。現使兩邊溫度同時逐漸升高，求：

（1）溫度升高到多少時，右管活塞開始離開卡口？

（2）溫度升高到多少時，左管內液面下降

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 （1）右管內活塞在離開卡口前，右管內氣體壓強   （2分）

右管內氣體的狀態變化為一等容過程，即                （2分）

所以                                                   （2分）

（2）以左管內氣體為研究對象，設其初態為，LS與T₀，未態為、V₂、T₂，

則有                                                    （1分）

V₂=(L+)S                                                           （1分）

由氣體狀態方程                                           （2分）

                                             （2分）